GPS形变监测网起算点坐标对水平形变的影响

利用首都圈ＧＰＳ形变监测网的资料,用伯尔尼软件计算并分析了大规模ＧＰＳ地形变监测网中起算点坐标误差对水平形变计算结果的影响,给出了３种典型图形。利用速率动态平差结果,分析了不同固定点的情况下,ＧＰＳ形变监测网的点位位移中误差的分布特点。     

参考椭球面上的水平形变网平差

本文讨论了水平形变网在参考椭球面上的平差问题,以邢台地震区的水平形变网为例,说明在参考椭球面上作高精度水平形变网平差是可行的。这种平差的关键是作高精度大地主题反算,这不难用数值积分方法在微机上实现。本文采用了一种更适合于形变测量特点的在参考椭球面上平差的误差方程式。在参考椭球面上作水平形变网平差不仅可以解决大规模水平形变网的平差计算问题,而且其计算结果利于同空间大地形变测量平差结果作直接比较。此外,参考椭球面上水平位移解的一个优点是没有子午线收敛角的影响。     

应用GPS监测城市地表形变的初步分析

根据实例,总体介绍了用ＧＰＳ监测城市地表形变的观测及数据处理方法。首先根据ＧＰＳ获得的基线结果进行３维自由网平差,由定期观测获得了各个监测点的水平位移和垂直位移。然后针对城市监测范围较小,在将其按照矩形格网划分后,给出了两种拟合方法：线性内插法和多面函数拟合法。据此,计算获得了城市地表的水平位移场和垂直位移（沉降）面,并对两种方法获得的结果作了比较。根据计算结果绘制了水平位移场、垂直沉降面及其等值线图,可以直观地了解地表形变信息。同时对于用ＧＰＳ监测城市形变的观测和数据处理中需要注意的问题作了简要的分析。     

应变分析法与GPS网优化设计

本文借助于弹性力学应变分析理论，提出ＧＰＳ网应变强度分析法，建立了对应于椭球微分坐标系的“位移－应变”数学模型，分析了ＧＰＳ模拟网应变强度的分布情况，得出一些有益的结论。     

借助最小二乘配置整体解算地壳视应变场

研究利用多手段（ＧＰＳ、跨断层等）形变资料,结合定点应变数据解算地壳视应变场的方法,包括利用间接平差法求单元内部的均匀视应变及借助最小二乘配置求水平视应变连续分布。对华北地区ＧＰＳ监测网１９９２年、１９９５年和１９９６年３期成果进行计算分析,得到其视应变场动态图像。     

区域性GPS地壳运动监测网的数据处理

以ＧＡＭＩＴ软件的输出为例，提出了一种对计算机内存没有特殊要求并等价于采用全部ＧＰＳ相位观测量的数据处理方法。引入测站漂移和各期坐标转换参数，对ＧＰＳ形变监测网可以求出针对某一时间历元的坐标和站位置漂移速度。以上海ＧＰＳ形变监测网为例，计算了该地区的形变量     

形变网的分段线性动态平差

本文介绍形变监测网有多期重复观测资料的一种分段线性动态平差方法。给出了分段线性形变模型的一般表达式,由此得到水准网、测边网计算位移的误差方程式以及水平形变网计算各种应变分量的误差方程表达式。与目前采用的各种动态平差方法比较,分段线性动态平差顾及了观测过程中地壳或点位运动对观测值的影响,可改善平差结果,更合理地估算观测精度,特别在求位移解时尤为明显。因而这种方法可更有效地应用于地震监测预报及形变监测研究。此外,也适用于计算其他各种动态过程,例如复测重力网的动态平差等。文中给出了一个应变算例。     

华北1992～1995年GPS复测资料的初步分析

根据华北地区１９９２～１９９５年两期ＧＰＳ复测资料,研究了该地区现今的地壳形变状态。采用坐标平移方法建立近似平面坐标,并在其上进行位移场和应变场的分析。研究结果认为,本区现今地壳形变以区内断块间的相对运动为主,是新构造运动的继承,其中以太行山山前断裂两侧形变场差异性最为明显,是本区的主要活动断块边界带。据此认为未来强震发生在本带的可能性较大。     

用变形分析方法研究鲜水河断裂带的地震形变

提出了一种变形分析和用Ｒｏｂｕｓｔ原理进行位移场变换的方法，并用以计算了鲜水河断裂带的水平形变，给出了比较客观的位移场。按均匀应变模型计算了点和图形的均匀应变和分区应变的加权平均值，结果说明主应变轴方位与破裂线方位相关；在北西走向的主干断裂上，无论是破裂区或闭锁区，主压应变轴方位都是近东西向的。采用样条函数和截断多项式函数拟合跨断裂的点，用非线性动态平差模型求得了地震区的垂直形变模型，结果显示了道孚地震震前的加速形变、震时以震中为中心的下沉和震后的反向回升运动。     

GPS测站位移速率的解算方法

对目前4种常用的利用GPS复测资料解算测站位移速率的方法进行了分析，通过实例对比了4种方法的结果。坐标法可以直接利用多期复测结果得到测站大地坐标，但要求坐标在同一参考框架内，并采用相同的参考椭球；基线方法可以消除或削弱观测系统的系统误差，与参考框架无直接关系，但在平差计算时至少要引入1个起算点，起算点高程方向的误差会削弱其他点平面坐标的精度，并进而影响位移速率的精度；在选定不同基准解算位移速率时相似变换方法是十分有效的，但如果复测结果不在同一参考框架中，其结果存在框架不一致所带来的误差；QOCA方法能够综合利用多种观测数据，可以把区域观测数据和全球观测数据稳健地结合起来，在削弱观测期间突变因素的影响方面比其他方法具有便利之处。     

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应用GPS定位技术监测滑坡体垂直形变研究

在研究了几种常用的高程系统及其相互关系的基础上 ,从理论上论证了GPS所测得的大地高HGPS的变化同样可以反映滑坡体的垂直运动 ,并结合有关的实验研究了GPS大地高在滑坡监测中的精度及实际应用的效果 ,从而得出了GPS定位技术可用于监测滑坡体垂直运动的结论。     

利用InSAR和GPS形变数据反演断层深部滑动的敏感性分析

为探究InSAR和GPS形变数据对断层深部滑动的敏感性,分别模拟走滑断层、正断层和逆冲断层在不同深度的滑动分布模型,并基于不同精度的InSAR和GPS形变数据反演了3类断层在不同深度位置的滑移分布。对3类断层的结果进行对比分析发现,实验得到的结论具有较好的一致性。结果表明,在相同深度时,基于高精度InSAR和GPS形变数据反演的深部滑动残差较小,而基于常规精度InSAR数据反演结果的残差较大;随着深度的增加,反演深部滑动的探测性呈逐步下降的趋势,其中基于高精度InSAR和GPS数据的滑动探测性高于基于常规精度InSAR的滑动探测性。当InSAR和GPS数据精度相同时,维度对断层深部滑动的探测性有一定影响。     

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地壳运动的参考框架

由于包括GPS测量在内的大地测量方法都属于相对测量，因此在用大地测量观测结果研究地表观测点的位移时，得到的位移图像与所采用的参考框架有关。介绍了WGS84系列和ITRF系列的两种全球参考框架，包括它们的定义、现实和维持的方法、两者间的一致性以及参考框架的转换。对局部变形分析提出了一种局部参考框架，并讨论了不同情况下参考框架的选用问题。     

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青藏高原东北缘断层活动变形的模拟研究

分析和讨论了位错理论模型的发展历史和应用领域，采用走滑和倾滑位错理论模型对青藏高原东北缘的多组断层活动产生的三维形变场进行了数值模拟研究，并将数值模拟结果与该地区1999～2001年间的GPS观测结果进行了对比分析。得出了甘青块体顺时针转动等一些较重要的结论和认识。     

2011年日本东北大地震对中国东部地壳形变场的影响

2011年日本东北M_W9.0大地震不仅造成日本境内地表产生超过5 m的同震位移和显著的震后变形,在中国大陆东部地区也引起明显的远场同震及震后变形。本文利用1999~2017年GPS连续站和流动站观测资料,计算高空间分辨率的远场同震和震后变形位移场。结果表明,2011年日本东北M_W9.0地震对中国105°E以东区域产生了E向运动的同震变形,对中国东北和山东半岛产生了可观的震后变形,且GPS震后变形的累积量已超过相应台站的同震位移量。利用日本大地震在中国东部地区产生的远场同震和震后变形位移场,可为维护区域大地参考基准和反演岩石圈及上地幔的流变性质提供定量约束。     

利用大地测量数据反演断层滑移分布的MCMC方法

断层滑移的反演可以表达为一个不等式约束下的正则化问题。本文基于改进的MCMC方法,利用GPS位移数据反演2015年尼泊尔地震的同震滑移分布。结果表明,主要滑移集中在震中东侧靠近加德满都的区域,最大滑移约7 m,最大滑移误差约为滑移量的10%,地震矩为7.67×1020 Nm,相当于MW7.86,与其他手段得到的结果一致。利用反演模型预测的GPS位移与观测相吻合。震例结果表明,改进的MCMC方法适用于断层滑移分布的反演,并能够从统计角度给出滑移误差。